Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Chƣơng 4: Dữ liệu ảnh 4.1 Một số khái niệm Hình ảnh tĩnh biểu diễn hàm hai chiều f(x,y), đó, x y tọa độ khơng gian phẳng (2 chiều) Khi xét ảnh "đen-trắng", giá trị hàm f điểm xác định tọa độ (x,y) gọi độ chói (mức xám) ảnh điểm Nếu x,y,và f số hữu giá trị rời rạc, có ảnh số Xử lý ảnh số q trình biến đổi ảnh số máy tính (PC) Như vậy, ảnh số tạo số hữu hạn điểm ảnh, điểm ảnh nằm vị trí định có giá trị định Một điểm ảnh ảnh gọi pixel  Ảnh điểm ảnh: Điểm ảnh xem dấu hiệu hay cường độ sáng toạ độ khơng gian đối tượng ảnh xem tập hợp điểm ảnh  Mức xám, màu: Là số giá trị có điểm ảnh ảnh Hệ thống thị giác quan cảm nhận hình ảnh quang học tương đối hồn hảo, cho phép người cảm nhận hình ảnh quang học thiên nhiên Ứng dụng quan trọng xử lý ảnh biến đổi tính chất ảnh số nhằm tạo cảm nhận gia tăng chất lượng hình ảnh quang học hệ thống thị giác Tuy nhiên, mắt người cảm nhận sóng điện từ có bước sóng hạn chế vùng nhìn thấy được, ảnh theo quan niệm thơng thường gắn liền với hình ảnh quang học mà mắt người cảm nhận Trong "ảnh" đưa vào xử lý tạo nguồn xạ có phổ rộng hơn, từ sóng vơ tuyến tới tia gamma, ví dụ: ảnh sóng siêu âm tia X tạo Nhiều hệ thống xử lý ảnh tương tác với "ảnh" nêu trên, thực tế, lĩnh vực xử lý ảnh có phạm vi tướng đối rộng, liên quan tới nhiều lĩnh vực khoa học khác Có thể tạm phân biệt hệ thống xử lý ảnh theo mức độ phức tạp thuật tốn xử lý sau: 66 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT 1- Xử lý ảnh mức thấp: q trình biến đổi đơn giản thực lọc nhằm khử nhiễu ảnh, tăng cường độ tương phản hay độ nét ảnh Trong trường hợp này, tín hiệu đưa vào hệ thống xử lý tín hiệu đầu ảnh quang học 2- Xử lý ảnh mức trung: q trình xử lý phức tạp hơn, thường sử dụng để phân lớp, phân đọan ảnh, xác định dự đóan biên ảnh, nén anh để lưu trữ truyền phát Đặc điểm hệ thống xử lý ảnh mức trung tín hiệu đầu vào hình ảnh, tín hiệu đầu thành phần tách từ hình ảnh gốc, luồng liệu nhận sau nén ảnh 3- Xử lý ảnh mức cao: q trình phân tích nhận dạng hính ảnh Đây q trình xử lý thực hệ thống giác người 4.2 Lĩnh vực ứng dụng kỹ thuật xử lý ảnh Như nói trên, kỹ thuật xử lý ảnh trước chủ yếu sử dụng để nâng cao chất lượng hính ảnh, chình xác tạo cảm giác gia tăng chất lượng ảnh quang học mắt người quan sát Thời gian gần đây, phạm vi ứng dụng xử lý ảnh mở rộng khơng ngừng, nói khơng có lĩnh vực khoa học khơng sử dụng thành tựu cơng nghệ xử lý ảnh số Trong y học thuật tóan xử lý ảnh cho phép biến đổi hính ảnh tạo từ nguồn xạ X -ray hay nguồn xạ siêu âm thành hính ảnh quang học bề mặt film x-quang trực tiếp bề mặt hính hiển thị Hính ảnh quan chức người sau xử lý tiếp để nâng cao độ tương phản, lọc, tách thành phần cần thiết (chụp cắt lớp) tạo hính ảnh khơng gian ba chiều (siêu âm chiều) Trong lĩnh vực địa chất, hính ảnh nhận từ vệ tinh phân tìch để xác định cấu trúc bề mặt trái đất Kỹ thuật làm đường biên (image enhancement) khơi phục hính ảnh (image restoration) cho phép nâng cao chất lượng ảnh vệ tinh tạo đồ địa hính 3-D với độ chình xác cao 67 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Ảnh nhận từ vệ tinh dùng khì tượng học Trong ngành khì tượng học, ảnh nhận từ hệ thống vệ tinh theo dõi thời tiết xử lý, nâng cao chất lượng ghép hính để tạo ảnh bề mặt trái đất vùng rộng lớn, qua thực việc dự báo thời tiết cách chình xác Dựa kết phân tìch ảnh vệ tinh khu vục đơng dân cư dự đóan q trính tăng trưởng dân số, tốc độ nhiễm mơi trường yếu tố ảnh hưởng tới mơi trường sinh thái Ảnh chụp từ vệ tinh thu thơng qua thiết bị ghi hính cảm nhận tia sáng quang học (λ = 450 − 520 nm) (hính 2a), tia hồng ngoại (λ = 760 − 900 nm) (hính2b) Trên hính 2a 2b ảnh bề mặt trái đất nhận từ ống ghi hính nói trên, dễ dàng nhận thấy khác biệt rõ ràng hai ảnh Đặc biệt ảnh 2b, hính sơng tách biệt rõ ràng so với vùng ảnh hai bên bờ Thiết bị thu hính nhạy cảm với vật thể xạ tia miền hồng ngoại cho ảnh vật thể có nhiệt độ thấp phân biệt rõ ràng so với vật thể có nhiệt độ cao Như việc lựa chọn thiết bị ghi hính khác tạo ảnh có đặc tình khác nhau, tùy thuộc vào mục đìch sử dụng lĩnh vực khoa học cụ thể 2.2.1a 2.2.1b Hình 2.1.2 - Ảnh bề mặt trái đất thu từ hai camera khác 68 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Xử lý ảnh sử dụng nhiều hệ thống quản lý chất lượng số lượng hàng hóa dây truyền tự động, dụ hệ thống phân tìch ảnh để phát bọt khì bên vật thể đúc nhựa, phát linh kiện khơng đạt tiêu chuẩn (bị biến dạng) q trính sản xuất hệ thống đếm sản phẩm thơng qua hính ảnh nhận từ camera quan sát Xử lý ảnh sử dụng rộng rãi lĩnh vực hính hệ thống bảo mật kiểm sốt truy cập: q trính xử lý ảnh với mục đìch nhận dạng vân tay hay khn mặt cho phép phát nhanh đối tương nghi vấn nâng cao hiệu hệ thống bảo mật cá nhân kiểm sốt vào Ngồi ra, kể đến ứng dụng quan trọng khác kỹ thuật xử lý ảnh tĩnh ảnh động đời sống tự động nhận dạng, nhận dạng mục tiêu qn sự, máy nhín cơng nghiệp hệ thống điều khiển tự động, nén ảnh tĩnh, ảnh động để lưu truyền mạng viễn thơng v.v 4.3 Các giai đoạn xử lý ảnh 1- Thu nhận hính ảnh: giai đoạn quan trọng tòan q trính xử lý ảnh Ảnh nhận chình ảnh gốc để đưa vào xử lý giai đoạn sau, trường hợp ảnh gốc có chất lượng hiệu bước xử lý bị giảm Thiết bị thu nhận ơng ghi hính chân khơng (vidicon, plumbicon v.v.) thiết bị cảm biến quang điện bán dẫn CCD (Charge-Coupled Device) 2- Tiền xử lý ảnh: giai đoạn xử lý tương đối đơn giản nhằm nâng cao chất lượng ảnh để trợ giúp cho q trính xử lý nâng cao tiếp theo, dụ: tăng độ tương phản, làm đường biên, khử nhiễu v.v 3- Phân đoạn: q trính tách hính ảnh thành phần vật thể riêng biệt Đây vấn đề khó giải lĩnh vực xử lý ảnh Nếu thực tách q chi tiết thí tốn nhận dạng thành phần tách trở nên phức tạp, ngược lại q trính phân đoạn thực q thơ phân đọan sai thí kết nhận cuối khơng chình xác 4- Biểu diễn mơ tả: q trính xử lý tiếp sau khâu phân đoạn hính ảnh Các vật thể sau phân đọan mơ tả dạng chuỗi điểm ảnh tạo nên ranh giới 69 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT vùng, tập hợp tất điểm ảnh nằm vùng Phương pháp mơ tả thơng qua ranh giới vùng thường sử dụng cần tập trung ý vào hính dạng bên ngòai chi tiết ảnh độ cong, góc cạnh v.v Biểu diễn vùng thường sử dụng quan tâm tới đặc tình bên vùng ảnh đường vân (texture) hay hính dạng skeletal 5- Nén ảnh - bao gồm biện pháp giảm thiểu dung lượng nhớ cần thiết để lưu trữ hính ảnh, hay giảm băng thơng kênh truyền, cần thiết để truyền tìn hiệu hính ảnh số 6- Nhận dạng: q trính phân loại vật thể dựa sở chi tiết mơ tả vật thể (vì dụ phương tiện giao thơng có ảnh) Các q trính xử lý liệt kê thực giám sát điều khiển dựa sở kiến thức lĩnh vực xử lý ảnh Các kiến thức đơn giản vị trì vùng ảnh nơi có thơng tin cần quan tâm, thu nhỏ vùng tím kiếm Trường hợp phức tạp hơn, sở kiến thức chứa danh sách tất hư hỏng gặp q trính kiểm sóat chất lượng thành phẩm ảnh vệ tinh có độ chi tiết cao hệ thống theo dõi thay đổi mơi trường vùng Ngồi việc điều khiển họat động modul xử lý ảnh (hính 2.1.3), sở kiến thức sử dụng để thực việc điều khiển tương tác modules Trong hính 2.1.3, q trính điều khiển nói biểu diễn mũi tên hai chiều Các giai đoạn xử lý ảnh số 4.4 Các phần tử hệ thống xử lý ảnh số 70 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Cấu trúc hệ thống xử lý ảnh đa dụng dùng để thực giai đoạn xử lý ảnh đề cập mơ tả hính 2.1.4 Các thành phần chình hệ thống xử lý ảnh Thiết bị thu nhận hình ảnh: thiết bị biến đổi quang-điện, cho phép biến đổi hình ảnh quang học thành tín hiệu điện dạng analog hay trực tiếp dạng số Có nhiều dạng cảm biến cho phép làm việc với ánh sáng nhìn thấy hồng ngoại Hai loại thiết bị biến đổi quang – điện chủ yếu thường sử dụng đèn ghi hình điện tử chip CCD (Charge Couple Device – linh kiện ghép điện tích) Ống vidicon đại diện tiêu biểu cho họ đèn ghi hình điện tử sử dụng tương đối rộng rãi camera màu đen trắng Ống Vidicon có kích thước nhỏ gọn (đường kính 18-25 mm, chiều dài 10-12 cm), nhẹ, cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng Đèn hình sử dụng ngun lý hiệu ứng quang điện ngun lý tìch lũy điện tích Chip CCD linh kiện bán dẫn có khả biến đổi lượng quang phổ thành tín hiệu điện Thành phần chip CCD 71 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT tụ điện MOS (Metal-Oxide- Semiconductor) Tụ điện MOS hình thành ba lớp: má tụ kim loại, chất điện mơi nằm lớp SiO2 má tụ lớp bán dẫn loại p n (hình 2.1.5) Hình 2.1.5 Cấu trúc tụ điện MOS Một chuỗi tụ điện MOS phân bố bề mặt chip CCD biểu diễn hình 2.1.6a, tụ điện với bề mặt cảm quang má bán dẫn tạo điểm hình ảnh thu được.Theo phương pháp dịch chuyển điện tích, chip CCD chia làm hai loại: CCD dạng chuỗi (một chiều) dạng ma trận (hai chiều) Trên Hình 2.1.6a cấu trúc chip CCD dạng chuỗi, q trình ghi (tích điện) đọc thực hai khu vực khác nhau, gọi miền tích điện miền nhớ Hai khu vực ngăn cách cổng chuyển dịch Sau kết thúc q trình tích điện phần tử cảm quang, điện tìch truyền song song qua cổng chuyển dịch vào dịch ngang (khơng nhạy cảm với ánh sáng) tức miền nhớ Sau cổng chuyển dịch đóng lại, q trình ghi đọc hai miền nói tiến hành song song Chip CCD sử dụng máy quay video thường có cấu trúc ma trận (hình 2.16b) Các phần tử cảm quang CCD tập hợp thành ma trận hai chiều, q trình “đọc” tín hiệu thực theo chiều ngang chiều dọc Có nhiều cách tổ chức q trình ghi đọc tín hiệu CCD, phổ biến phương pháp dịch chuyển ảnh Khi sử dụng phương pháp này, chip CCD thiết kế miền nhớ, khơng 72 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT tiếp xúc với ánh sáng có diện tìch miền tìch lũy – ma trận phần tử cảm quang Điện tích thu miền tích lũy chuyển miền nhớ Sau đó, q trình ghi ảnh miền tích lũy đọc ảnh từ miền nhớ vào dịch ngang tiến hành song song.Từng dòng ảnh dịch chuyển xuống dịch ngang, sau gói điện tìch ứng với điểm dòng ảnh đẩy khỏi dịch Sau tồn ảnh miền nhớ đọc hết, ảnh từ miền tích lũy lại chuyển đây.Với tính vượt trội trước ống ghi hình điện tử cổ điển, linh kiện biến đổi - quang điện CCD sử dụng rộng rãi cơng nghệ truyền hình ảnh số Hầu hết camera quay video dân dụng bán chun nghiệp (semiprofessional) thiết kế sở chip CCD Bộ nhớ ngồi hệ thống xử lý ảnh số thường có dung lượng lớn dùng để lưu trữ ảnh tĩnh động dạng số Ví dụ, để lưu ảnh số đen trắng kích thước 1024x1024 điểm, điểm mã hóa bits cần nhớ ~1MB Để lưu ảnh màu khơng nén, dung lượng nhớ phải tăng lên gấp Bộ nhớ số hệ thống xử lý ảnh chia làm loại: 1- nhớ đệm máy tính để lưu ảnh q trình xử lý Bộ nhớ phải có khả ghi/đọc nhanh (ví dụ 25 hình/s); 2bộ nhớ ngồi có tốc độ truy cập tương đối nhanh, dùng để lưu thơng tin thường dùng Các nhớ ngồi ổ cứng, thẻ nhớ flash v.v 3- Bộ nhớ dùng để lưu trữ liệu Loại nhớ thường có dung lượng lớn, tốc độ truy cập khơng cao Thơng dụng đĩa quang ghi lần (ROM) nhiều lần (ROM) đĩa DVD có dung lượng 4.7GB (một mặt) Ngồi hệ thống xử lý ảnh sử dụng thiết bị cho phép lưu ảnh vật liệu khác giấy in, giấy in nhiệt, giấy trong, máy in phun, in laser, in giấy ảnh đặc biệt cơng nghệ nung nóng v.v Bộ xử lý ảnh chun dụng: Xử dụng chip xử lý ảnh chun dụng, có khả thực nhanh lệnh chun dùng xử lý ảnh Cho phép thực q trình xử lý ảnh lọc, làm đường bao, nén giải nén video số v.v Trong xử lý ảnh thường tìch hợp nhớ đệm có tốc độ cao 73 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Màn hình hiển thị: Hệ thống biến đổi điện - quang hay đèn hình (đen trắng màu) có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu điện có chứa thơng tin ảnh (tìn hiệu video) thành hính ảnh hình Có hai dạng display sử dụng rộng rãi đèn hình CRT (Cathode-Ray Tube) hình tinh thể lỏng LCD (Liquid Crystal Display) Đèn hình CRT thường có khả hiển thị màu sắc tốt hình LCD nên dùng phổ biến hệ thống xử lý ảnh chun nghiệp Máy tính: máy tính để bàn siêu máy tính có chức điều khiển tất phận chức hệ thống xử lý ảnh số 4.5 Hệ màu 4.5.1 Màu sắc Màu sắc sử dụng ứng dụng đồ họa máy tính để giúp người dùng hiểu rõ đối tượng hính học Các hính đồ họa sử dụng Màu sắc chromatic Chúng dựa trê n lý thuy ết v ề não người Màu sắc ánh sáng tiếp nhận phối hợp từ Màu đỏ (red), xanh (green), anh dương (blue) Nói chung, Màu mơ tả thuộc tình Màu sắc (hue), độ bão hòa (saturation), độ sáng (brightness), chúng xác định vị trì quang phổ Màu, độ tinh khiết cường độ sáng Có hàng loạt phương pháp tạo mơ hính Màu ứng dụng đồ họa Trong phần đưa mơ hính Màu tiêu biểu cả, giúp tím hiểu ứng dụng lựa chọn Màu sắc thìch h ợp 4.5.2 Mơ hình màu RGB Mơ hính màu RGB mơ tả màu sắc thành phần chình Red - Green Blue Mơ hình xem khối lập phương chiều với màu red trục x, 74 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT màu Green truc y, màu Blue trục z Mỗi màu mơ hình xác định thành phần R, G, B Ứng với tổ hợp khác màu cho ta màu Trong hính lập phương trên, màu gốc (R,G,B) có gốc đối diện màu bù với Hai màu gọi bù kết hợp hai màu lại với Màu trắng Vì dụ : Green -Magenta, Red - Cyan, Blue - Yellow Hệ màu RGB (Red - Green - Blue) đời dựa pha trộn từ nguồn ánh sáng Red (đỏ cờ), Green (màu lục, xanh lá), Blue (màu lam, xanh dương) để tạo nên tất màu lại, ngoại trừ màu đen  Màu đen: màu đen "khơng màu", lúc nguồn sáng tắt (lúc hính tối thui)  Màu trắng xuất nguồn sáng chiếu sáng cường độ tối đa Từ dễ dàng suy màu xám pha trộn nguồn có cường độ chiếu sáng Các màu khác hòa trộn màu với tỉ lệ khác theo qui tắc màu cộng (additive primaries) - cộng thêm màu từ màu đen ban đầu, màu lúc hính "cúp điện", tối thui với thang màu từ đến 255 Hính bên thí giao thoa màu RGB tạo màu thứ cấp, màu bậc (pha trộn lần thứ nhất) vàng (yellow), xanh da trời (cyan) hồng cánh sen (Magagenta) RGB hệ màu phổ biến cho máy hiển thị hính đèn phóng hính vi tình, tivi màu, máy chiếu phim 4.5.3 Mơ hình màu CMYK 75 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT - Level – mức độ ồn 5.4.2 Đặc tính âm tƣơng tự Mục đìch lời nói dùng để truyền đạt thơng tin Có nhiều cách mơ tả đặc điểm việc truyền đạt thơng tin Dựa vào lý thuyết thơng tin, lời nói đại diện thuật ngữ nội dung thơng điệp, thơng tin Một cách khác để biểu thị lời nói tìn hiệu mang nội dung thơng điệp, dạng sóng âm Hình dạng sóng tìn hiệu ghi nhận từ âm người Kỹ thuật dùng việc ghi âm sử dụng thơng số cơ, điện trường làm nên nhiều cách thức ghi âm ứng với loại áp suất khơng khì khác Điện áp đến từ microphone tìn hiệu tương tự áp suất khơng khì (hoặc đơi vận tốc) Dù phân tìch cách thức nào, thí phương pháp so sánh với phải dùng tỉ lệ thời gian Trong thiết bị tương tự đại trơng xử lý âm tốt thiết bị cổ điển, tiêu chuẩn xử lý thí khơng có gí thay đổi, cơng nghệ xử lý tốt Trong hệ thống xử lý âm tương tự, thơng tin truyền đạt thơng số liên tục biến thiên vơ hạn Hệ thống xử lý âm số lý tưởng có tình tương tự hệ thống xử lý âm tương tự lý tưởng: hai hoạt động cách “trong suốt” tạo lại dạng sóng ban đầu khơng lỗi Tuy nhiên, giới thực, điều kiện lý tưởng tồn tại, hai loại hệ thống xử lý âm hoạt động khác thực tế Tìn hiệu số truyền khoảng cách ngắn tìn hiệu tương tự với chi phì thấp Thơng tin dùng để truyền đạt âm thoại chất có tình rời rạc, 88 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT biểu diễn chuỗi ghép gồm nhiều phần tử từ tập hữu hạn ký hiệu (symbol) Các ký hiệu từ âm phân loại thành âm vị (phoneme) Mỗi ngơn ngữ có tập âm vị khác nhau, đặc trưng số có giá trị từ 30 đến 50 Vì dụ tiếng Anh biểu diễn tập khoảng 42 âm vị Tìn hiệu thoại truyền với tốc độ nào? Đối với tìn hiệu âm thoại ngun thủy chưa qua hiệu chỉnh thí tốc độ truyền ước lượng tình cách lưu ý giới hạn vật lý việc nói lưu lốt người nói tạo âm thoại khoảng 10 âm vị giây Mỗi âm vị biểu diễn số nhị phân, mã gồm bit biểu diễn tất âm vị tiếng Anh Với tốc độ truyền trung bính 10 âm vị/giây, khơng quan tâm đến vấn đề luyến âm âm vị kề nhau, ta ước lượng tốc độ truyền trung bính âm thoại khoảng 60bit/giây Trong hệ thống truyền âm thoại, tìn hiệu thoại truyền lưu trữ xử lý theo nhiều cách thức khác Tuy nhiên loại hệ thống xử lý âm thí có hai điều cần quan tâm chung là: Việc trí nội dung thơng điệp tìn hiệu thoại Việc biểu diễn tìn hiệu thoại phải đạt mục tiêu tiện lợi cho việc truyền tin lưu trữ, dạng linh động cho việc hiệu chỉnh tìn hiệu thoại cho khơng làm giảm nghiêm trọng nội dung thơng điệp thoại Việc biểu diễn tìn hiệu thoại phải đảm bảo việc nội dung thơng tin dễ dàng trìch người nghe, thiết bị phân tìch cách tự động 5.4.3 Khái niệm tín hiệu Là đại lượng vật lý biến thiên theo thời gian, theo khơng gian, theo nhiều biến độc lập khác, dụ như: - Âm thanh, tiếng nói: dao động sóng theo thời gian (t) - Hình ảnh: cường độ sáng theo khơng gian (x, y, z) - Địa chấn: chấn động địa lý theo thời gian - Biểu diễn tốn học tín hiệu: hàm theo biến độc lập Vì dụ: 89 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT - u(t) = 2t2 − - f (x, y) = x2 − 2xy − 6y2 Chú ý: Thơng thường tìn hiệu tự nhiên khơng biểu diễn hàm sơ cấp, tình tốn, người ta thường dùng hàm xấp xỉ cho tìn hiệu tự nhiên Hệ thống: thiết bị vật lý, thiết bị sinh học, chương trính thực phép tốn tìn hiệu nhằm biến đổi tìn hiệu, rút trìch thơng tin, … Việc thực phép tốn gọi xử lý tìn hiệu 5.4.4 Phân loại tín hiệu Tìn hiệu đa kênh: gồm nhiều tìn hiệu thành phần, chung mơ tả đối tượng (thường biểu diễn dạng vector, dụ tìn hiệu điện tim (ECGElectroCardioGram), tìn hiệu điện não (EEG – ElectroEncephaloGram), tìn hiệu ảnh màu RGB Tìn hiệu đa chiều: biến thiên theo nhiều biến độc lập, dụ tìn hiệu hình ảnh, tìn hiệu tivi trắng đen Tìn hiệu liên tục theo thời gian: tìn hiệu định nghĩa điểm đoạn thời gian [a,b], ký hiệu x(t) Hính 1.2 Tìn hiệu liên tục theo thời gian Tìn hiệu rời rạc thời gian: tìn hiệu định nghĩa thời điểm rời rạc khác nhau, ký hiệu x(n) 90 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Hính 1.3 Tìn hiệu rời rạc theo thời gian Tìn hiệu liên tục giá trị: tìn hiệu nhận trị đoạn [ , ] max Y Y , dụ tìn hiệu tương tự (analog) Hình 1.4 Tìn hiệu liên tục giá trị Tìn hiệu rời rạc giá trị: tìn hiệu nhận trị tập trị rời rạc định trước (tìn hiệu số) Hính 1.5 Tìn hiệu rời rạc giá trị Tìn hiệu analog: tìn hiệu liên tục thời gian, liên tục giá trị 91 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Hính 1.6 Tìn hiệu analog Tìn hiệu số: tìn hiệu rời rạc thời gian, rời rạc giá trị Hính 1.7 Tìn hiệu số Tìn hiệu ngẫu nhiên: giá trị tìn hiệu tương lai khơng thể biết trước Các tìn hiệu tự nhiên thường thuộc nhóm Tìn hiệu tất định: giá trị tìn hiệu q khứ, tương lại xác định rõ, thơng thường có cơng thức xác định rõ ràng 5.4.5 Phân loại hệ thống xử lý Gồm hai loại hệ thống hệ thống tương tự hệ thống số Trong hệ thống xử lý số: hệ thống lập trính được, dễ mơ phỏng, cấu hính, sản xuất hàng loạt với độ chình xác cao, giá thành hạ, tìn hiệu số dễ lưu trữ, vận chuyển lưu, nhược điểm khó thực với tìn hiệu có tần số cao 5.5 Nén âm 5.5.1 Các phƣơng pháp nén âm đơn giản 92 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT  Các phương pháp nén khảo sát khoảng hiệu việc nén âm  Sau phương pháp nén có tổn thất: - Nén “silence”: dò khoảng “n lặng”, giống mã hóa run – length - LPC (Linear Predictive Coding) - CELP (Code Excited Linear Predictor) 5.5.2 Nén âm dùng mơ hình âm – tâm lý a Hệ thống nghe phát âm người  Phạm vi nghe từ 20 Hz đến 20 kHz, nhạy cảm - 5kHz  Phạm vi phát âm bính thường từ 500 Hz đến kHz b Che tần số (Frequency masking) “Ngưỡng che” (Threshold masking): sinh từ hiệu ứng che, âm với tần số mức to (dB) xác định có “ngưỡng che” (xem hính 4.3 4.4) c Băng giới hạn  Thước đo tần số đồng khơng tương xứng với độ rộng ngưỡng cong che  Băng giới hạn có độ rộng 100Hz tần số che < 500Hz, tăng lên tần số >500Hz  Định nghĩa đơn vị cho tần số bark ( Barkhausen) Bark = bề rộng băng giới hạn: - Tần số 500Hz : bark = + 4log(freq/1000)  Ngưỡng che thước đo băng giới hạn: 93 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT d Che thời (Temporal masking): che theo thời gian Tai người có đặc tính lưu âm Nếu có âm lớn, ngưng lại, lúc sau ta nghe âm lân cận nhỏ (xem hình 4.5 4.6) 5.5.3 Nén âm MPEG Vài thông số:  MPEG-1 : 1.5Mbits/s cho âm hình ảnh Khoảng 1.2 Mbits cho hình ảnh 0.3Mbits/s cho âm m CD không nén dùng: (44,100 mẫu/s * 16bit/mẫu * kênh) > 1.4 Mbits/s  m MPEG cung cấp tần số lấy mẫu 32, 44.1 48 kHz  Giải thuật: Dùng lọc thơng để chia tìn hiệu âm thành sub-band theo tần số, tương ứng với 32 băng giới hạn  lọc sub-band Xác định số lượng che band gây band lân cận kết bước  mơ hình âm – tâm lý Nếu mức to băng mà nhỏ ngưỡng che thí khơng mã hóa Ngược lại, xác định số bit cần thiết để mã hóa cho nhiễu sinh việc lượng tử hóa thấp đường cong che Đònh dạng dòng liệu bit : 94 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Ví dụ: Sau phân tích, 16 band số 32 band sau: _ Band 10 11 12 13 14 15 16 Level(dB) 12 10 10 60 35 20 15 _  Nếu mức to âm thứ 60dB, che band thứ mức 12dB band thứ mức 15dB Mức to band 10dB ( 15dB) nên tiếp tục xử lý  Layer I: lọc loại DCT với frame độ rộng tần số subband Mô hình âm-tâm lý sử dụng hiệu che tần số (Frequency masking)  Layer II: sử dụng frame lọc (trước, kế tiếp, tổng cộng 1152 mẫu) Mô hình âm-tâm lý có sử dụng hiệu che thời (Temporal masking)  Layer III: dùng lọc băng giới hạn tốt hơn, mô hình âm -tâm lý có sử dụng hiệu che thời, có dùng mã hoá Huffman 95 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Chƣơng 6: Dữ liệu video 6.1 Một số khái niệm  Trính tự video số bao gồm frame hay ảnh trính chiếu theo tốc độ cố định Tốc độ chuyển động frame video xác định yếu tố: - Tốc độ frame đủ cao để chuyển động trơn tru (trên 25 frame/sec) - Tốc độ frame cao đòi hỏi băng thơng lớn để truyền tìn hiệu video - Ảnh hính khơng làm tươi sau chu kỳ ngắn Nếu khoảng cách làm tươi q lớn làm hính nhấp nháy (cần 50 lần/sec) Với tần số làm băng thơng tăng đáng kể, vậy, kỹ thuật hiển thị interlace sử dụng TV sử dụng lần qt dọc (gọi field) /frame  Trên sở yếu tố trên, hai tốc độ frame sử dụng cho TV là: 25 frame (50 field)/sec cho chuẩn PAL (châu Âu, China, Australia) 30 frame/s cho chuẩn NTSC (Bắc Mỹ Japan) Chọn 50 60 field để phù hợp với tần số điện nguồn nước tương ứng  Hai đặc trưng chình video có chiều thời gian có lượng liệu khổng lồ Thì dụ, 10 phút video với ảnh 512x512 pixel, depth 24 bit/pixel, tốc độ frame 30 frame/s đòi hỏi 13.8 GB nhớ Do vậy, việc nén video nhu cầu cần thiết 6.2 Nén video Để truyền chương trính video hệ thống thơng tin di động, tốn đặt phải nén hính ảnh để tiết kiệm băng tần truyền dẫn mà đảm bảo chất lượng hính ảnh Đây u cầu nhiều nhà nghiên cứu quan tâm Truyền dẫn số tìn hiệu ảnh động qua hệ thống vệ tinh nghiên cứu từ năm 1990, nén video phương pháp mã hố đóng vai trò quan trọng Cho đến nay, hệ thống thơng tin di động 3G hệ thống NGN đời cho phép truyền chương trính video thí việc nghiên cứu tím giải pháp nén đòi hỏi cấp thiết hết Nhóm chun gia hính ảnh động (MPEG) hồn thiện hai tiêu chuẩn mã hố video MPEG -1 MPEG -2, xác định phương pháp truyền thơng tin video số theo định dạng truyền hính đa mơi trường Ngày MPEG -4 nhắm vào việc truyền video tốc độ bit thấp; MPEG -7 đưa 96 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT chuẩn hố dịch vụ lưu trữ phục hồi video Trong hồn cảnh mạng hệ NGN di động hệ sau tiếp tục đòi hỏi phải hồn thiện thuật tốn nén - giải tìn hiệu video số với mục đìch làm cho chất lượng hính ảnh tốt hơn, băng tần truyền dẫn thấp Nén video số q trính người ta tím giải pháp để giảm số lượng số liệu biểu thị hính ảnh video để đáp ứng tốc độ bit u cầu mà đáp ứng chất lượng video khơi phục phìa thu phải thỏa mãn u cầu ứng dụng độ phức tạp tình tốn Nén video có nhiệm vụ quan trọng ví lượng dư số liệu hính ảnh ngun thủy thường lớn nhiều dung lượng mà thiết bị điện tử ngày xử lý Ta biết thơng tin số liệu hai khái niệm khác liên quan chặt chẽ với Số liệu biểu thị thơng tin chất lượng số liệu đo Nội dung số liệu video thường đo số đơn vị bit; thơng tin xác định nhận biết Như tồn số liệu biểu thị nhận biết, có đơn vị đo Nén video truyền video Tốc độ bit hay gọi tốc độ mã hóa tham số quan trọng nén video thường biểu thị đơn vị bit/giây Trong mã hóa nguồn tin, đơi lúc tốc độ bit biểu thị bit ký hiệu Chất lượng hính ảnh cấu trúc lại phìa thu phụ thuộc vào ứng dụng ví có loại nén tổn thất nén khơng tổn thất Trong ứng dụng truyền ảnh động, chương trính truyền hính thí cho phép lượng tổn thất 6.3.1 Độ dƣ thừa tín hiệu video a Độ dƣ thống kê ảnh Độ dư thống kê phân thành hai kiểu: độ dư pixel độ dư mã hóa Độ dư pixel có nghĩa pixel khung ảnh pixel 97 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT nhóm khung ảnh video liên tiếp khơng độc lập thống kê với Trái lại, chúng tương quan với theo mức độ khác Kiểu tương quan pixel coi độ dư pixel Độ dư pixel chia thành hai loại: độ dư khơng gian độ dư thời gian Độ dư mã hố độ dư thống kê liên quan đến kỹ thuật mã hóa  Độ dƣ khơng gian Độ dư khơng gian thể mối tương quan thống kê pixel khung ảnh Do gọi độ dư ngồi khung Ta biết giá trị cường độ pixel thuộc hàng (hoặc cột) có hệ số tự tương quan cao (gần độ tự tương quan cực đại 1) với giá trị cường độ pixel thuộc chình hàng (hoặc chình cột đó) bị dịch pixel Điều khơng bất ngờ ví hầu hết giá trị cường độ thay đổi liên tục từ pixel đến pixel khác khung ảnh, ngoại trừ miền ría  Độ dƣ thời gian Độ dư thời gian có liên quan với tương quan thống kê pixel khung liên tiếp dãy ảnh video theo thời gian Ví gọi độ dư khung  Độ dƣ mã Như nói trên, độ dư pixel liên quan đến độ tương quan pixel Điều có nghĩa số thơng tin liên quan đến pixel thừa Độ dư khả nhín có liên quan đến thơng tin dư thừa mặt nhín thấy được, tức với hệ thống nhín người (HVS) khơng nhạy Do vậy, rõ ràng hai độ dư độ dư pixel độ dư khả nhín ví lý gắn với số thơng tin chứa hình ảnh video Loại bỏ độ dư sử dụng mối tương quan cách sử dụng số bit ìt để biểu diễn thơng tin cho ta kết nén liệu hính ảnh video Với nghĩa thí độ dư mã khác, khơng thực việc gí dư thừa thơng tin mà thực với việc biểu diễn thơng tin, nghĩa chình việc mã hố Từ việc nghiên cứu độ dư mã, rõ ràng nên tím kiếm kỹ thuật mã hiệu 98 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT để nén liệu hính ảnh video Mã Huffman mã số học hai kỹ thuật mã hóa VLC thường dùng xử lý ảnh video b Độ dƣ khả nhìn thấy Trong độ dư pixel vốn có số liệu hính ảnh video, độ dư khả nhín thấy bắt nguồn từ đặc trưng hệ thống nhín người Ta biết HVS cảm nhận giới bên ngồi theo cách thức phức tạp Đáp ứng tác nhân nhín khơng phải hàm tuyến tình theo cường độ vài thuộc tình vật lý, độ sáng màu Năng lực tri giác HVS khác hẳn với độ nhạy camera Trong HVS, thơng tin nhín thấy khơng cảm nhận nhau, số thơng tin quan trọng số thơng tin khác Điều có nghĩa sử dụng ìt liệu để biểu diễn thơng tin ìt quan trọng nhín thấy thí khả cảm nhận khơng bị ảnh hưởng Theo nghĩa đó, thấy số thơng tin có liên quan đến thị giác dư thừa khả nhín thấy Loại bỏ dư thừa khả nhín thấy chình nén liệu 6.3.2 Nhu cầu cần thiết nén video Những thành tựu đạt cơng nghệ điện tử - viễn thơng - tin học tạo điều kiện phát triển kỹ thuật truyền video đáp ứng nhu cầu ngày tăng ứng dụng sống hàng ngày điện thoại video, hội nghị video, truyền hính độ phân giải cao Video dãy khung ảnh bao gồm lượng khổng lồ số liệu, dụ khung video có độ phân giải 288 dòng 352 pixel giây Mỗi màu ba màu chình (đỏ, xanh, xanh da trời) biểu thị pixel có bit thơng thường tốc độ khung truyền 30 khung giây để tạo video chuyển động liên tục Tốc độ bit u cầu là: 288×352×8×3×30 = 72.990.720 bit/s Do tỷ số tốc độ bit cần thiết tốc độ bit lớn khoảng 1289 lần Điều chứng tỏ cần phải nén số liệu video ìt 1289 lần để truyền mạng viễn thơng 6.3.3 Khái niệm nén video 99 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Các phương tiện liên lạc video qua kênh thơng tin số hệ u cầu lớn việc truyền thơng tin Nén video xem xét bao hàm việc làm giảm tốc độ bit mã tìn hiệu video số mang thơng tin nhín loại bỏ phần tử dư thừa tìn hiệu Mức độ mà mã hố làm giảm tốc độ bit gọi hiệu suất mã nghịch đảo hiệu suất mã gọi tỷ số nén: Nén có làm tổn thất khơng làm tổn thất thơng tin Tổn thất thơng tin thường tính sai số trung bính bính phương (MSE), sai số tuyệt đối trung bình (MAE) tỷ số tìn hiệu đỉnh nhiễu (PSNR): 6.3.4 Một số kỹ thuật nén video Nói chung hệ thống nén video bao gồm hai phương thức làm giảm độ dư thơng tin miền khơng gian thời gian Nén khơng gian lượng tử hố hoạt động khối ảnh cách sử dụng đặc tình ảnh cục để giảm tốc độ bit Bộ mã hố khơng gian có VLC đặt sau tầng lượng tử hố Tầng VLC tạo mã khơng tổn thất khối ảnh lượng tử Bộ nén miền thời gian sử dụng phương thức dòng quang (thường dạng phương pháp ước lượng chuyển động phối hợp khối) để nhận dạng giảm độ dư thời gian Các mã hố entropy mã hố khơng tổn thất sử dụng tầng VLC hệ thống nén video Chúng sử dụng tốt cho nguồn tin khơng nhớ tối thiểu hố tốc độ bit cách ấn định mã với độ dài thay đổi cho giá trị đầu vào tuỳ theo hàm mật độ xác suất đầu vào Các mã dự đốn thìch hợp cho nguồn tin có nhớ Các mã dự đốn tạo hàm mật độ xác suất nguồn với phương sai thống kê entropy nhỏ cách đáng kể so với nguồn Sau nguồn biến đổi đưa vào VLC để giảm tốc độ bit Mã entropy mã dự đốn phương pháp mã tốt kỹ thuật nén ảnh Các phép biến đổi khối kỹ thuật chủ yếu để biểu thị thơng tin khơng gian dạng có ìch cao cho việc lượng tử hố mã hố VLC Các biến đổi khối tạo độ lợi mã cách đóng gói hầu hết lượng khối vào số ìt hệ số Lợi 100 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT dụng độ dư thơng tin lớn miền thời gian, phép bù chuyển động tạo dự đốn khung sở ước lượng chuyển động phối hợp khối khung ảnh trước Nói chung phép bù chuyển động làm tăng cách đáng kể hiệu suất mã video so với mã khơng gian t Sau ta xét giải pháp mã 1- Mã entropy mã dự đốn Mã entropy sử dụng nhiều khái niệm lý thuyết thống kê lý thuyết thơng tin VLC mã dự đốn sử dụng mơ hính nguồn thơng tin, coi nguồn thơng tin q trính tạo dãy ký hiệu từ tập chữ hữu hạn Các nguồn video tạo từ dãy khối ảnh, khối ảnh tạo từ ký hiệu pixel Số lượng pixel tạo , với n số bit pixel Bậc mà ký hiệu ảnh tạo phụ thuộc vào việc khối ảnh xếp qt vào dãy ký hiệu Các mã hố khơng gian chuyển đổi đặc trưng thống kê ảnh gốc với mục đìch ma trận hệ số qt chừng mực cho nguồn dãy ký hiệu tạo chứa đựng lượng tin ìt 2- Mã chuyển đổi khối biến đổi Cosine rời rạc 3- Lƣợng tử hóa Mục đìch tầng lượng tử mã video tạo hính ảnh nén đảm bảo chất lượng ảnh phù hợp Lượng tử vơ hướng lượng tử véctơ hai loại chủ yếu, chúng tiếp tục phân loại lượng tử có nhớ khơng nhớ; đối xứng khơng đối xứng Bộ lượng tử vơ hướng đồng lượng tử Nó xử lý đặc tình vào phi tuyến, chia khoảng vào thành mức Để lượng tử làm giảm tốc độ bit cách hiệu thí số lượng giá trị đầu cần phải nhỏ nhiều so với số lượng giá trị đầu vào Các giá trị tái cấu trúc trọn điểm mức đầu nhằm mục đìch làm giảm thiểu MSE tái cấu trúc sai số lượng tử hố có phân bố Các lượng tử mã video theo chuẩn H.261, H.263, MPEG -1 MPEG - gần lượng tử đồng Chúng có cỡ bước lượng tử cố định, ngoại trừ khu vực “vùng chết” (khoảng đầu vào mà đầu khơng) Lượng tử hố khơng đồng sử dụng cho phân bố đầu vào khơng đều, dụ nguồn ảnh tự nhiên Bộ lượng tử mà tạo MSE nhỏ phân bố đầu 101 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT vào khơng thí có bước khơng So với lượng tử đồng thí lượng tử khơng đồng có hiệu MSE tốt cách đáng kể số bước lượng tử tăng lên Điều làm giảm đến mức tối thiểu tổng sai số tuyệt đối bước lượng tử dựa vào phân bố đầu vào 4- Bù ƣớc lƣợng chuyển động Kỹ thuật bù chuyển động đề xuất từ năm 1960 sử dụng để nâng cao hiệu suất nén video Các mã video bù chuyển động thực theo ba giai đoạn: - Giai đoạn 1: Ước lượng chuyển động mục tiêu (ước lượng chuyển động) khung tái cấu trúc trước khung - Giai đoạn 2: Tạo dự đốn khung (bù chuyển động) cách sử dụng ước lượng chuyển động khung tái cấu trúc trước - Giai đoạn 3: Mã hố vi sai dự đốn khung thực sai số dự đốn Ước lượng bù chuyển động kỹ thuật phổ biến dùng để mã hố mặt thời gian tìn hiệu video Các kỹ thuật bù chuyển động khối ước lượng chuyển động sử dụng hệ thống nén video có khả làm giảm lớn tốc độ bit tìn hiệu Độ dư khung chứa miền thời gian dãy ảnh số lý cho khả nén tìn hiệu mà mã hố video đạt Thuật tốn người ta thường dựa vào tĩnh chuyển động ảnh gần Trong khoảng thời gian ngắn, dãy ảnh miêu tả tĩnh có vật thể chuyển động ảnh gần Nếu khơng thay đổi hai khung thí hiệu chúng hai khung mã hố thành Do tỷ lệ nén tăng gấp hai lần so với nén khơng gian khung thứ Nhín chung, khơng thay đổi tĩnh cho thêm độ lợi mã hố 102 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng [...]... Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin và Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT chỉ đơn giản bằng văn bản hay đồ họa, âm nhạc có thể được sử dụng để thu hút sự chú ý của khách hàng hoặc để tạo ra một phong cách riêng biệt Trong một số lĩnh vực chun dụng tự âm thanh có thể hính thành lên sự lơi cuốn của một số ứng dụng truyền thơng đa phương tiện, chẳng... chuẩn về mã hố video là MPEG -1 và MPEG -2, xác định các phương pháp truyền thơng tin video số theo các định dạng truyền hính và đa mơi trường Ngày nay MPEG -4 đang nhắm vào việc truyền video tốc độ bit rất thấp; còn MPEG -7 đưa ra 96 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin và Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT chuẩn hố trong các dịch vụ lưu... có tần số cao 5.5 Nén âm thanh 5.5.1 Các phƣơng pháp nén âm thanh đơn giản 92 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin và Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT  Các phương pháp nén khảo sát ở khoảng hiệu quả trong việc nén âm thanh  Sau đây là các phương pháp nén có tổn thất: - Nén “silence”: dò các khoảng “n lặng”, giống như mã hóa run – length... ta cần phải nén số liệu video ìt nhất là 1289 lần để truyền được trên mạng viễn thơng 6.3.3 Khái niệm về nén video 99 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin và Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Các phương tiện liên lạc video qua kênh thơng tin số thế hệ mới u cầu rất lớn về việc truyền thơng tin Nén video được xem xét ở đây bao hàm việc làm... theo ngun lý Fractal 4.8.1 Nén JPEG 4.8.1.1 Tổng quan Các phương pháp nén JPEG thường tổn hao, có nghĩa là một số thơng tin hính ảnh ban đầu là bị mất và khơng thể phục hồi, có thể ảnh hưởng đến chất lượng hính ảnh 4.8.1.2 Mã hóa JPEG 79 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin và Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Mặc dù một tập tin JPEG có thể... định một tập các khối domain 82 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin và Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Với mỗi khối range cần phải chọn được khối domain thìch hợp sao cho khi áp dụng một phép ánh xạ affirne co 3 chiều (về vị trì và độ xám), ảnh thu được có thể đối sánh tốt với khối range đang xét b Thuật tốn giải nén Fractal Xuất phát từ... chưa in, còn mới, trắng tinh) thang màu từ 0 đến 100% 4.5.4 Mơ hình màu HSV 76 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin và Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Thực chất của mơ hính này là sự biến đổi của mơ hính RGB Mơ hình HSV được mơ tả bằng lệnh lập phương RGB quay trên đỉnh Black H (Hue) là góc quay trục V (value) qua 2 đỉnh Black và White Các... bằng kỹ thuật Fractal về thực chất đã cung cấp một bộ tạo sinh để vẽ lại ảnh gốc dựa trên một số cực nhỏ thơng tin cần thiết ban đầu 83 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin và Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Chƣơng 5: Dữ liệu âm thanh 5.1 Một số khái niệm cơ bản - Âm thanh (audio): là dao động các sóng âm gây ra áp lực làm dịch chuyển các... cầu sử dụng và đặc trưng của mỗi ảnh cụ thể, trên cơ sở đó các ảnh thường được biểu diễn theo 2 mơ hính cơ bản 4.7.1 Mơ hình Raster 77 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin và Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Đây là cách biểu diễn ảnh thơng dụng nhất hiện nay, ảnh được biểu diễn dưới dạng ma trận các điểm (điểm ảnh) Thường thu nhận qua các... 536 giá trị - Nếu kìch thước lấy mẫu cao hơn thí chất lượng sẽ tốt hơn Kìch thước file của 10 giây ứng với giá trị tần số và số bit: 85 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin và Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Tần số Số Bit Kìch thước File 44.1 kHz 16 1.76 MB 44.1 kHz 8 882 KB 22.05 kHz 16 882 KB 22.05 kHz 8 440 KB 11.025 kHz 8 220 KB Sóng ... Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT  Các phương pháp nén khảo sát khoảng hiệu việc nén âm  Sau phương pháp... số 70 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Cấu trúc hệ thống xử lý ảnh đa dụng dùng để thực giai... Blue Mơ hình xem khối lập phương chiều với màu red trục x, 74 Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng Bài giảng Nhập mơn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT